의료기기 시장에서 레이저 마이크로 제조의 미래

2019년 10월 1일 스폰서 콘텐츠 기준

레이저 마이크로 제조 기술과 의료기기 제조에 미치는 영향 레이저 마이크로 제조는 의료 기기 및 고급 진단 시장에서 점점 증가하는 마이크로 규모 제조 수요를 해결하기 위해 개발된 기술 모음입니다. 이러한 기술에는 레이저 제거, 레이저 절단, 레이저 드릴링 및 레이저 용접이 포함됩니다.

각 기술은 금속이나 폴리머로 미세 규모의 의료 기기를 제조해야 하는 일반적인 의료 기기 제조업체의 요구 사항을 해결합니다. 기존 기계 공정에 비해 레이저를 사용하면 부품 접촉이 없고 미크론 규모 기능이 가능하며 열 입력이 최소화된다는 장점이 있습니다. 이러한 결합된 장점을 통해 프로토타입 제작부터 생산까지 직접적인 경로를 통해 여러 의료 기기 응용 분야에서 소형화가 가능해졌습니다.

이 글에서는 레이저 마이크로 제조 기술과 이를 의료기기에 적용하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.

레이저 절제는 광범위한 재료 호환성을 제공하여 다양한 규모의 제품을 생산할 수 있기 때문에 의료 기기 응용 분야의 고급 미세 제조에 유익한 프로세스였습니다.

레이저 절제는 R&D 엔지니어가 장치 소형화의 이점을 이해함에 따라 계속해서 인기와 수요를 얻고 있습니다.

의료 기기 애플리케이션의 예:

3D 레이저 절제

한 가지 예는 신경혈관 시장에서 충족되지 않은 고객 요구를 지원하기 위해 개발된 프로세스인 3D 절제입니다.

도전고객은 스위스 CNC 가공 공정이 제공할 수 있는 것보다 10배 더 작은 금속 부품을 요구했습니다.

해결책

3D 절제의 적용 예는 그림 2와 3을 참조하세요.

레이저 절제의 또 다른 독특한 응용 분야는 레이저 와이어 스트리핑입니다. 이 공정에는 외부 코팅을 제거하여 밑층 또는 코어 금속 와이어를 노출시키는 작업이 포함됩니다.

도전 그림 4에서는 이상적인 다층 코팅 와이어(I)와 (과장된) 비동심성 문제가 있는 실제 와이어(II)의 단면을 보여줍니다. 코팅층은 와이어 주변의 일부 위치에서는 더 두껍고 다른 위치에서는 더 얇습니다. 개방형 루프 프로세스(즉, 모든 회전 위치에서 동일한 수의 펄스 전달)로 와이어를 레이저 스트립하면 최종 결과는 코팅층이 남아 있고 코어가 손상될 가능성이 있는 고르지 않고 불균일하게 스트립된 와이어가 됩니다. 일부 회전 위치(III, IV)에서 와이어 손상.

해결책 각 코팅층을 100% 제거하고 다음 층으로의 원치 않는 침입을 최소화하기 위해 Resonetics는 ASSURE End Point Protection™이라는 고유한 폐쇄 루프 공정 제어를 개발하고 특허를 받았습니다. 후속 층의 재료를 식별하고 남은 재료의 존재 여부와 유형을 감지하는 시그니처를 통해 절제 지점에서 플라즈마 플룸을 모니터링함으로써 레이저를 켜고 끌 수 있어 와이어 코팅의 더 얇은 부분에 너무 깊이 들어가는 것을 방지하거나 너무 제거하는 것을 방지할 수 있습니다. 두꺼운 부분(V, VI)에서는 거의 없습니다.

ASSURE End PointDetection™의 주요 이점은 로트 간 또는 동일한 스풀 내에서도 와이어 코팅의 불가피한 변화와 상관없이 코팅된 와이어를 균일하고 일관되게 벗겨낼 수 있다는 것입니다.

레이저 절단에는 일반적으로 Nd:YAG 또는 파이버 레이저가 사용됩니다. 이러한 레이저를 사용하는 Resonetics 외에도 열 입력을 제거하여 다운스트림 부품 가공을 최소화하는 초고속(피코초 및 펨토초) 레이저 절단도 개발했습니다.

초고속 레이저 절단은 다양한 유형의 금속 및 폴리머에 사용할 수 있으며 다음과 같은 이점이 있습니다. 열 영향을 받는 부분이 없고 절단 가장자리가 깨끗하며 버가 없습니다.

레이저 절단의 적용 예는 그림 6과 7을 참조하십시오.

의료 기기 애플리케이션의 예:

의료기기 산업의 응용 및 발전

PRIME™ 프로세스의 레이저 절단 하이포튜브(LCT)는 기존 카테터 제조 방법(예: 편조 코일 구성)에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. PRIME™ Laser Cut LCT 카테터 구성 요소의 주요 이점은 다음과 같습니다.